二氧化碳汽提

一）.液氨与二氧化碳的压缩和净化:1.液氨升压液氨来自合成氨装置，经液氨过滤器和液氨缓冲槽进入高压液氨泵的入口。高压液氨泵是电动往复柱塞泵，并带变频调速，可以在一定负荷范围内变化，并设有副线以备开停车及倒泵用。高压液氨送到高压喷射器作为喷射物料，将高洗涤来的甲铵液带入高压冷凝器高压液氨泵以及高压液氨泵出口以后管线均有安全阀，以保证装置备安全。2、二氧化碳的压缩和净化从合成氨装置来的二氧化碳气体，经过C02液滴分离器进入脱硫脱氢装置，脱去二氧化碳气体中的硫等杂质后，进入中压二氧化碳加热器，开车时有中压蒸汽在开工加热器中将CO2温度提高到150°C,以利于脱氢反应器中脱氢反应的进行。脱氢反应器内装铂系催化剂。脱氢后气体经冷却、分离返回二氧化碳压缩机四段入口。脱氢的目的是防止高洗涤器排出气发生爆炸。在脱氢反应中H2被氧化为H20。脱氢后二氧化碳含氢及其它可燃气体小于50PPM,脱硫脱氢后的二氧化碳气体在进入二氧化碳压缩机经一段压缩冷却，二段压缩后，直接长距离送尿素。（二）合成和气提合成塔内设有十一块筛板，形成类似几个串联的反应器，塔板的作用是防止物料在塔内返混。物料从塔底至塔顶，设计停留时间约一小时。二氧化碳转化率可达58%以上。尿素合成反应液从塔内上升到正常液位，经过溢流管从塔下出口排出，经过液位控制阀进入汽提塔上部，再经塔内液体分配器均匀地分配到每一根汽提管中。沿管壁成液膜下降。由塔下部导入的二氧化碳气体，在管内与合成反应液逆流相遇。管间以蒸汽加热，合成反应液中过剩氨及未转化甲铵液将被汽提蒸出和分解，从塔顶排出。尿液及少量未分解的甲铵从塔底排出。塔底液位控制在220mm左右，以防止二氧化碳气体随着液体流入低压分解工段造成低压设备超压。从汽提塔顶排出的气体，与新鲜氨及高压洗涤器来的甲铵液一起进入高压甲铵冷凝器顶部高压冷凝器是一个管壳式换热器。物料走管内，管间走水用以副产蒸汽，根据副产压力高低，可以调节氨和二氧化碳的冷凝程度。但要保留一部分气体在合成塔内冷凝，以便补偿在合成塔内甲铵转化为尿素所需热量，而达到自热平衡。所以把控制副产蒸汽压力作为控制合成塔温度压力的条件之一。从合成塔顶排出的气体，进入高压洗涤器。在这里将气体中的氨和二氧化碳用加压后的低压吸收段的甲氨冷凝吸收，然后经高压冷凝器再返回合成塔。不冷凝的惰性气体和一定数量的氨气，自高压洗涤器排出高压系统，经低压吸收塔后放空至大气。从合成塔至高压洗涤器的管道，除设备有安全阀外，还装有分析取样阀。通过对气相的分析，测得气相中氨、二氧化碳和惰性气体含量，从而可以判断合成塔的操作是否正常。在高压洗涤器中，NH3和C02进一步冷凝回收。在高压洗涤器下部设有换热段。采用调温水来冷却，调温水在密闭循环系统中取走高压洗涤器甲铵的生成热与冷凝热，此热量在调温水循环冷却器中用冷水移去。未冷凝的气体进入上部填料段，被高压甲铵泵从循环工序送来的甲铵液进行洗涤回收NH3和CO2。洗涤后的气体经冷凝液吸收净化后放空。所生成的甲氨液从高压洗涤器溢流入高压喷射器，再经高压冷凝器返回合成塔。（三）、循环来自汽提塔底部的尿素—甲铵溶液，经过气提塔的液位控制阀减压,气—液混合物喷到精馏塔顶，精馏塔上部为填料塔，下部为分离器。经过填料段下落的尿素—甲铵液流入循环加热器，甲铵进一步分解，而后进入精馏塔下部的分离器分离。液体经液位控制阀流入闪蒸槽，气体上升到精馏塔填料段，精馏后的气体导出精馏塔，送到浸没式低压甲铵冷凝器进行吸收，吸收时产生的热量，被冷凝器中冷却水带走。此冷却水被低压甲铵冷凝器循环水泵送低压甲铵冷凝器循环冷却水冷却。气液混合物从浸没式低压甲铵冷凝器上部溢流到低压甲铵冷凝液位槽，另一部分液体从液位槽底导出。经高压甲铵泵升压，送入高压洗涤器顶部。未能被吸收的惰性气体，经常压吸收塔进行尾气常压吸收。四）、尿液蒸发尿液进到闪蒸槽，离开闪蒸槽的尿液浓度约为73%（质量）流入尿液贮槽。尿液经尿液贮槽由尿素溶液泵送到一段蒸发器，尿素溶液浓度从深缩到重量，闪蒸和一段蒸发真空度，由一段蒸发喷射器获得。一段蒸发器的气液混合物流入一段蒸发分离，分离后气相进入一段蒸发冷凝器冷凝，一段蒸发冷凝排出的冷凝液流至氨水槽。（五）、解吸和水解蒸发冷凝液含有一定量的氨、少量二氧化碳和少量尿素。经真空大气腿流入氨水槽。氨水槽内用隔板分为三个间隔（二小一大）。各间隔之间在下部有孔连通。因此，液位相同但不完全相混。大间隔用来储存工厂排放液或冲洗的工艺液体。一段蒸发冷凝液流入第一小间隔后，一路用低压吸收塔给料泵送往低压吸收塔；另一路由解吸给料泵经过解吸塔换热器，送到第一解吸塔上部，解吸出氨和二氧化碳。解吸塔的操作压力为出第一解吸塔的液体，经水解塔给料泵加压经水解塔换热器换热后，进入水解塔的上部。使液体中所含的少量尿素水解成氨和二氧化碳。气相进入第一解吸塔上部，进入第二解吸塔上部，从液相中解吸出来的氨和二氧化碳及水蒸汽，直接导入第一解吸塔的下部，与第一解吸塔进行质热交换。冷凝液一部分作为回流液回流到第一解吸塔顶部，进行质热交换。以减少出塔气相的水含量，另一部分冷凝液，送到低压甲铵冷凝器。未被冷凝的气体进入常压吸收塔,进一步回收氨和二氧化碳后放空。在第二解吸塔解吸后液体含氨小于5ppm,尿素小于5ppm。经解吸塔换热器换热和废水冷却器冷却后送出界区排放生产原理尿素是通过液氨和气体二氧化碳的合成来完成的，在合成塔D201中，氨和二氧化碳反应生成氨基甲酸铵，氨基甲酸铵脱水生成尿素和水，这个过程分两步进行。-w8A-?5j;n.}第一步：2NH3+C02=NH2C00NH4+Q第二步：NH4COONH2=CO（NH2）2＋H2O－Q第一步是放热的快速反应，第二步是微吸热反应，反应速度较慢，它是合成尿素过程中的控制反应。工艺流程：尿素装置工艺主要包括：CO2压缩和脱氢、液氨升压、合成和气提、循环、蒸发、解吸和水解以及大颗粒造粒等工序。+d0S/n'}）{6\-S#Z二氧化碳压缩和脱氢2~）L2W+\#t从合成氨装置来的CO2气体，经过CO2液滴分离器与来自空压站的工艺空气混合（空气量为二氧化碳体积4%），进入二氧化碳压缩机。二氧化碳出压缩机三段进脱硫、脱氢反应器，脱氢反应器内装铂系催化剂，操作温度：入口±150°C，出口W200°C。脱氢的目的是防止高压洗涤器可燃气体积聚发生爆炸。在脱氢反应器中H2被氧化为H2O,脱氢后二氧化碳含氢及其它可燃气体小于50ppm,经脱硫、脱氢后，进入压缩机四段、五段压缩，最终压缩到14.7MPa（绝）进入汽提塔。4a%D'c3?0x*O-vZ二氧化碳压缩机设有中间冷凝器和分离器，二氧化碳压缩机压缩气体设有三个回路，以适应尿素生产负荷的变化，多余的二氧化碳由放空管放空。c'l*l液氨升压液氨来自合成氨装置氨库，压力为2.3MPa（绝），温度为20C，进入液氨过滤器，经过滤后进入高压氨泵的入口,液氨流量在一定的范围内可以自调,并设有副线以备开停车及倒泵用.主管上装有流量计•液氨经高压氨泵加压到18.34MPa（绝），高压液氨泵是电动往复式柱塞泵，并带变频调速器，可在20—110%的范围内变化，在总控室有流量记录，从这个记录来判断进入系统的氨量，以维持正常生产时的原料N/C（摩尔比）为2.05:1。高压液氨送到高压喷射器，作为喷射物料，将高压洗涤器来的甲铵带入高压冷凝器，高压液氨泵前后管线均设有安全阀，以保证装置设备安全。*ZE'n!H!p;h"B合成和汽提生产原理：合成塔、气提塔、高压甲铵冷凝器和高压洗涤器四个设备组成高压圈，这是本工艺的核心部分，这四个设备的操作条件是统一考虑的，以期达到尿素的最大产率和最大限度的热量回收。*Q*Q:_:N$W;M7w从高压冷凝器底部导出的液体甲铵和少量的未冷凝的氨和二氧化碳，分别用两条管线送入合成塔底，液相加气相物料N/C（摩尔比）为2.9—3.2，温度为165—172°C。合成塔内设有11块塔板，形成类似几个串联的反应器，塔板的作用是防止物料在塔内返混。物料从塔底至塔顶，设计停留时间1小时，二氧化碳转化率可达58%，相当于平衡转化率90%以上。尿素合成反应液从塔内上升到正常液位，温度上升到180—185°C,经过溢流管从塔下出口排出，经过合成塔出液阀（HPV2201）汽提塔上部，再经塔内液体分配器均匀地分配到每根气提管中，沿管壁成液膜下降，分配器液位高低，起着自动调节各管内流量的作用，尿液在气提管均匀分配并在内壁形成液膜下降，内壁液膜是非常重要的，否则气提管将遭到腐蚀，由塔下部导入的二氧化碳气体，在管内与合成反应液逆流相遇，气提管外以蒸汽加热，合成反应液中过剩氨及未转化的甲铵将被气提气蒸出和分解，从塔顶排出，尿液及少量未分解的甲铵从塔底排出，气提塔出液温度控制在165--174C之间。塔底液位控制在40--80%左右，以防止二氧化碳气体随着液体流至低压分解工段造成低压设备超压。从气提塔顶排出185—189C的气体，与新鲜氨及高压洗涤器来的甲铵液在14.22MPa（绝）下混合一起进入高压冷凝器顶部。高压冷凝器是一个管壳式换热器，物料走管内，管间走水用以副产蒸汽，根据副产蒸汽压力高低，可以调节氨和二氧化碳的冷凝程度。但要保留一部分气体在合成塔内冷凝以便补偿在合成塔内甲铵转化为尿素所需热量，而达到自热平衡。所以把控制副产蒸汽压力作为控制合成塔温度、压力的条件之一。生成的甲铵，已冷凝的和未冷凝的氨和二氧化碳被导入到合成塔的底部，在这里，发生了甲铵转化为尿素、氨和二氧化碳反应生成氨基甲酸铵两个最主要的反应，转化和加热合成塔中的溶液所需的热量由附加的氨和二氧化碳的冷凝热来提供。e3u"p"G$L,_#r从合成塔顶排出的气体，温度约为180—185C，进入高压洗涤器，在这里将气体中的氨和二氧化碳用加压后的低压吸收段的甲铵液冷凝吸收，然后